Optimization of renewable pinene production from the conversion of macroalgae Saccharina latissima
核心问题:从大型海藻Saccharina latissima的酶解过程中优化可发酵糖的释放,并验证所得水解液无需额外处理即可用作新型大肠杆菌体系生产可再生蒎烯的碳源
关键发现:纤维素酶混合物CTec2比单独海带多糖酶多释放40%葡萄糖(正文数据为42%) 等 6 条
核心问题:从大型海藻Saccharina latissima的酶解过程中优化可发酵糖的释放,并验证所得水解液无需额外处理即可用作新型大肠杆菌体系生产可再生蒎烯的碳源
关键发现:纤维素酶混合物CTec2比单独海带多糖酶多释放40%葡萄糖(正文数据为42%) 等 6 条
核心问题:丁醇对生产菌株的毒性限制了其在发酵液中的积累,导致ABE发酵产量、生产率和转化效率低。
关键发现:突变株SE36能耐受35 g/L丁醇(野生型PW12为20 g/L) 等 5 条
核心问题:以麦麸水解液(WBH)为碳源利用米根霉生产富马酸时,木糖利用率低,导致富马酸产量不高,需要明确木糖代谢的限制因素并提高其利用效率。
关键发现:优化酸预处理(100°C、30分钟)使麦麸水解液中葡萄糖浓度达4.8g/L,富马酸浓度达3.5g/L,比未加酸1#分别提高3.2倍和4.4倍 等 10 条
核心问题:提高酵母中类胡萝卜素(尤其是虾青素)的产量,通过引入藻类β-胡萝卜素羟化酶基因来克服真菌来源酶效率低的瓶颈。
关键发现:总类胡萝卜素含量:WT 等 13 条
核心问题:在丙酮酸脱羧酶(Pdc)缺陷的酿酒酵母中,2,3-丁二醇生物合成途径导致胞质NADH过量积累,造成大量甘油副产物生成,需要降低甘油产量并提高2,3-丁二醇产量。
关键发现:在生物反应器发酵中,表达noxE的BD5_T2nox菌株2,3-丁二醇产率达0.359 g/g葡萄糖,甘油产率为0.069 g/g葡萄糖,较无noxE对照组分别提高23.8%和降低65.3% 等 6 条
核心问题:提高Klebsiella variicola TB-83的乙醇耐受性和乙醇产量,以实现从甘油高效生产乙醇。
关键发现:['突变株TB-83D能在7% (v/v)乙醇浓度下生长,而亲本TB-83在相同条件下不能生长。', '在含2%甘油的批式培养中,TB-83D乙醇产量约125.4 mM(约5.8 g/L),高于亲本TB-83的110.9 mM。', '使用bBDF(废食用油生物柴油废甘油)时,TB-83D的乙...
核心问题:阐明中性红介导的微生物电合成在大肠杆菌中的作用机制,特别是验证中性红还原NAD+的传统假说,并确定其真实电子靶点及对发酵代谢的调控途径。
关键发现:中性红在-650 mV极化下生成NRH2,在-950 mV极化下生成NR-950,后者在335 nm有吸收峰,与NADH检测波长340 nm重叠,可能是先前假阳性的原因;NRH2不能还原NAD+(180分钟内无吸收变化)。野生型E. coli在电合成条件下乳酸产量比对照高15%(5.52 mM... 等 5 条
核心问题:利用甜菜粕作为低成本原料,通过Clostridium beijerinckii高效生产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)溶剂,解决生物丁醇生产成本高、原料竞争问题。
关键发现:总糖释放率在pH4自水解预处理下达66.2%-70.6% 等 4 条
核心问题:开发低成本、无复杂营养的限定培养基和培养技术,使Clostridium carboxidivorans能利用合成气(CO/H2/CO2)高效生产丁醇和己醇,解决传统培养基成本高、底物抑制和传质限制等问题。
关键发现:在限定培养基中,C. carboxidivorans利用CO:H2:CO2(70:20:10)合成气发酵,丁醇产量超过1.0 g/L、己醇最高达1.0 g/L、乙醇超过3.0 g/L。其中去Cu/10×Mo处理获得丁醇1.09 g/L、己醇0.94 g/L 等 2 条
核心问题:PHA生产成本高,需要开发廉价或零成本的可再生碳源;本研究旨在探索富含甘露醇的青贮草压榨汁(EGPJ)作为唯一碳源,通过高细胞密度培养实现PHB和mcl-PHA的高效生产。
关键发现:['EGPJ总糖54 g/L,主要含甘露醇42%、葡萄糖35%、木糖11%、阿拉伯糖6%,蛋白质20 g/L,(L)-乳酸15 g/L,(D)-乳酸5.4 g/L', 'B. sacchari IPT101在EGPJ补料分批发酵36 h内产生44.5 g/L CDW,含33% PHB(13.8... 等 3 条
核心问题:针对快速生长蓝藻Synechococcus sp. PCC 7002,如何通过基因组尺度代谢模型预测通量分布并设计网络改造策略,以增强乙醇和丁醇等生物燃料的生产。
关键发现:['模型预测自养生长速率为0.18 h^-1,与实验值0.18±0.07 h^-1一致 等 5 条
核心问题:在高干物质(25% w/w)装载下,DDAP预处理玉米秸秆的同步糖化共发酵(SSCF)过程中,预处理产生的抑制剂严重影响木糖发酵酵母的活性,导致发酵停滞,如何在不脱毒条件下克服抑制剂抑制实现高效乙醇生产。
关键发现:在15% (w/w)干物质装载下,34°C较38°C的乙醇产率提高10.2%(乙醇浓度提高4.4 g/L),最终乙醇浓度为29.5 g/L 等 3 条
核心问题:在产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)中,NADH主要通过乳酸和乙醇合成途径消耗,导致用于产氢的NADH不足,氢气产量受限。通过破坏乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶基因,减少NADH消耗,以提高氢气产量。
关键发现:敲除ldhA后,LDH酶活降至野生型的10%(指数期)和9%(稳定期) 等 4 条
核心问题:微藻固定CO2是减少温室气体排放的可行方法,但普通微藻难以耐受烟气中10-30%的高浓度CO2,缺乏兼具高CO2耐受性和高固定能力的藻株。
关键发现:AE10在30% CO2下最大生物量浓度为3.68±0.08 g/L,分别是AE20和原始藻株的1.22倍和2.94倍 等 7 条
核心问题:在ABE发酵中,传统研究以提高丁醇/丙酮比为目标,但丙酮作为平台化学品具有经济价值,需要同时提高丙酮和丁醇产量,而单纯外源添加乙酸盐或共培养策略效果有限,需开发协同策略。
关键发现:采用共培养C. acetobutylicum/S. cerevisiae并添加外源乙酸盐的策略(run #4/#6),丙酮浓度从对照的5.86 g/L提高至8.27-8.55 g/L(增幅41%-46%),丁醇浓度从11.63 g/L提高至13.91-14.23 g/L(增幅约17%-22%)...
核心问题:雨生红球藻生长速率低,导致生物污染,阻碍大规模培养,且虾青素产量有待提高
关键发现:4000Gy γ射线诱变株的平均比生长速率比原始株提高15% 等 7 条
核心问题:以木薯粉为底物进行ABE发酵时,从产酸期向溶剂期转变出现约12小时的延迟,导致发酵时间延长、丁醇产量下降,需要一种简单有效的方法加速相转变。
关键发现:以木薯粉(80 g/L)为底物时,相转变延迟约12 h(葡萄糖为底物约6 h);采用分阶段pH调控(初始pH 等 5 条
核心问题:理解Clostridium pasteurianum发酵甘油时,pH等过程参数对产物分布(丁醇、1,3-丙二醇、乙醇)的影响,特别是1,3-丙二醇在代谢调控和氧化还原稳态中的作用。
关键发现:随着pH从5.9降至4.7,发酵时间从12h延长至28h;丁醇浓度从6.61g/L升至8.58g/L,丁醇产率从0.20g/g(0.25mol/mol)升至0.29g/g(0.37mol/mol);PDO浓度从4.63g/L降至2.03g/L,PDO产率从0.14g/g(0.17mol/mol... 等 3 条
核心问题:实现多种α-酮酸(如丙酮酸、α-酮戊二酸、α-酮异戊酸等)的高效生物技术生产,以替代高成本、高污染的化学合成方法。
关键发现:丙酮酸方面:Torulopsis glabrata最高产量94.3 g/L(产率0.635 g/g葡萄糖),Corynebacterium glutamicum产量44.03 g/L(产率0.47 g/g),E. coli产量90 g/L(产率0.68 g/g),Saccharomyces c... 等 7 条
核心问题:食品废弃物大量产生且处理成本高,传统乙醇生产依赖粮食或木质纤维素成本高,需要开发经济可行的以食品废弃物为原料、非灭菌开放式发酵生产燃料乙醇的工艺。
关键发现:在0.6%乙酸胁迫下,ZMA7-2乙醇产量47.53 g/L,乙醇得率0.48 g/g,而野生型ZM4仅5.81 g/L和0.06 g/g 等 5 条